Спектрограммы звука и нужность их исполнителю
 

Для больших басов аппликатуры с раструбом наверное неплохо подходят. Для такого инструмента можно сделать крышку с педалью и нажимать ногой :-)

При помощи планшетного компьютера, фотоаппарата и доработки получены вот такие спектры звучания блокфлейты (тенор Canta с клапаном: до1, до2, до3).
Можно здесь сравнить с поперечками: http://www.phys.unsw.edu.au/music/flute/
Кстати. Самый полный и гладкий спектр дает не современная, а классическая флейта. (с графической точки зрения, на самом деле все флейты разные и красивые по звуку)

Особенности инструмента. Эта модель "длинного" тенора имеет выровненные по громкости регистры. Низы резонируют, приподняты ("гудят"). Ноты третьей октавы берутся устойчиво, разница с второй октавой мала (по атаке). Но третья октава звучит резко и трудно интонировать (точно брать ноты без фальши), поэтому мало музыкального смысла в таких звуках. Бывает необходимо забираться в третью октаву, там играю стакатто.

Самый полный тембр и спектр дает нижняя нота. Нет лишних призвуков, хорошо передаются обертоны. Средняя нота дает достаточно гладкий спектр, но появилось небольшое кол-во дополнительных обертонов. Нота до третьей октавы дает много дополнительных (не гармонических) составляющих и форма спектра немного искаженная. Блокфлейта тяжело работает в третьей октаве, видимо акустика продольной флейты не подходит для такого регистра.

Мнения могут быть разные. Но можно обратить внимание, что есть много моделей флейт, которые хорошо работают в двух октавах. Например в ирландской музыке (вистл, ирландская флейта) используют две октавы. Современная флейта может играть в 3х октавах, но значительно усложнена. И очень затруднено обучение (сам не играл, но считается, что инструмент сложный в освоении). Имеет большой диапазон и сякухати (тоже сложный в обучении инструмент). Но ведь квартет флейтистов с инструментами разного регистра позволяет играть любую музыку в большом диапазоне. При этом доступно многоголосие, что делает флейтовую секцию полноценным музыкальным инструментом. И тембр лучше (инструменты работают полным тембром).

Re: (Таблица И. Фишера) Игра на блокфлейте в нестандартном диапазоне и с динамикой
 

Я в каком-то из её видео видел "коленку". По-моему в том длинном видео о блокфлейте, которое выкладывал Николай.

Antoni, у тебя при записи был перегруз микрофона. Это видно по графикам. 0 децибел - это для большинства частот смертельный уровень.
Самый "гладкий" дает (из дырочных флейт) именно оркестровая поперечка. Она цилиндрическая, и огибающая спектра у нее ближе всего к экспоненте (говорим о первых двух октавах диапазона). Но сам единичный спектральный график ничего не означает. Это просто тембр, и он просто разный у разных инструментов.

Самое главное - это не "гладкость" единичного графика, а соотношение спектральных картин соседних звуковысотных позиций. В этом аспекте поперечка лидирует (опять же, говорим о первых двух октавах диапазона). У нее большие отверстия под каждый полутон и нет кросфингеринга. На блокфлейте и классической флейте используется кросс-фингеринг. Эти ноты звучат тише, "гнусавее", "грязнее", темнее.

На сопилке, например, есть "нормальные" отверстия, большие, есть отверстия поменьше (на верхней стороне) и есть самые маленькие (на обратной стороне). И тембральные картины и относительные громкости у них получаются разные. Конструкция инструмента, его удержание не позволяет использовать отверстия одного диаметра (как на поперечке). Некоторые мастера это слышат и пытаются "выравнивать", некоторые - нет.

Вообще, позиция Сергея далеко не лишена смысла. Когда-то мы говорили в отдельной теме о "наиболее благозвучном" диапазоне, о "рабочем диапазоне". Вот Сережа доПетрил (Михаила тут не при чем) до этого пункта, начал это слышать (хоть и не понимать), и высказывается (как может).

Re: (Таблица И. Фишера) Игра на блокфлейте в нестандартном диапазоне и с динамикой
 

Запись не точная. Микрофон в планшетном компьютере это не точное акустическое оборудование. И потом данные были несколько раз преобразованы. В графиках могут быть ошибки. И сама программа частотного анализа может быть не правильной.

В общем сильного перегруза по графикам не видно. Возможно это АРУ в программе записи или так формируются данные.

Re: (Таблица И. Фишера) Игра на блокфлейте в нестандартном диапазоне и с динамикой
 

Второй график формирует характерную спектральную картину так называемого "квадратного" ("прямоугольного", "трапециевидного") сигнала. Соедини огибающими отдельно нечётные и отдельно чётные гармоники. Получишь две прямые, одна ниже второй. Такие диаграммы можно получать в специально созданных закрытых органных трубах, с малым окном, с очень гладкими стенками.

Извини, но я просто последнее время анализом звука увлекся :). Потому такие вещи для меня очевидны.

Re: (Таблица И. Фишера) Игра на блокфлейте в нестандартном диапазоне и с динамикой
 

Сделал еще записи, чтобы проверить на перегрузку.

Первые записи были сделаны на расстоянии ближе метра от микрофона. При этом оба конца флейты были на одинаковом расстоянии от микрофона.

Тест был записан подальше от микрофона и перегрузки скорее всего нет. Ноты до второй и третьей октавы на том же инструменте.

Для определения спектра использована простая бесплатная версия программы без настроек. Там выводится спектр и все, больше ничего не задается. Можно обратить внимание, что на всех графиках данные выровнены от 0 дБ. По видимому это не означает перегрузку, а просто так строится график или работает система АРУ в планшете. Основным признаком перегрузки является появление множества высоких частот, которых не было в исходном сигнале (скрежет). На графиках этого не наблюдается.

Re: (Таблица И. Фишера) Игра на блокфлейте в нестандартном диапазоне и с динамикой
 

Antoni, а можешь выложить файлики? я по ним тоже "пройдусь".

Re: (Таблица И. Фишера) Игра на блокфлейте в нестандартном диапазоне и с динамикой
 

Файлы выглядят вот так:
http://narod.ru/disk/31522847001/SNC00081.jpg.html
(до второй октавы)

http://narod.ru/disk/31523060001/SNC00082.jpg.html
(до третьей октавы)

Re: (Таблица И. Фишера) Игра на блокфлейте в нестандартном диапазоне и с динамикой
 

ИМХО это до-третьей октавы(фа третьей для альта) - самая проблемная нота, проблемнее только соль-третьей (до-третьей для альта)..
Получить неплохой звук в промежутке между этими нотами (до-диез с коленкой, ре, ре-диез, ми с коленкой, фа с коленкой, фа-диез) заметно проще, чем до-третьей

Re: (Таблица И. Фишера) Игра на блокфлейте в нестандартном диапазоне и с динамикой
 

До третьей трудно берется, нужна аккуратная атака. Соль третьей у тенора Canta официально не поддерживается. Рекомендуемый производителем диапазон до фа-диеза третьей. Пробовал соль, звучит плохо (о *ОО|*OOO).

Считается проблемной нотой на блокфлейте до диез третьей октавы (на альте фа диез третьей). Ее аппликатура меняется у разных производителей. Еще сложная соль-диез второй (на альте до-диез второй октавы), у нее может быть медленная атака. Советуют эту ноту проверять при покупке инструмента. (это информация из статьи Николаса Ландера: Аппликатура блокфлейты http://www.recorderhomepage.net/finger.html или перевод http://vargan.ru/recorder/vse/applic_2dop.shtml )

Для комплекта из расширенного диапазона - ми третьей (ля на альте), заниженная. И вроде бы ля второй может быть заниженная. Но на моем инструмента больше проблем с ля первой. Еще нижний ми-бемоль (соль-диез на альте) может тоже не очень удобно работать.

По спектрам. У нижней ноты до первой октавы спектр самый гладкий и плотный. У до второй октавы четные гармоники понижены. Возможно это из-за того, что колеблющийся воздушный столб не занимает весь канал флейты в этом регистре. Известно, что звук флейты в основном излучается с концов. Свистковая часть всегда участвует. А вот дальний конец стоячей волны получился прикрыт каналом флейты. Четные гармоники ведь идут с дальнего конца. (Если все не напутал...)

Акустика блокфлейты: http://www.flute-a-bec.com/acoustiquegb.html

Re: (Таблица И. Фишера) Игра на блокфлейте в нестандартном диапазоне и с динамикой
 

Проверил запись с планшета еще раз. Были сильные искажения и возможно перегрузка. Перезаписал спектры с большего расстояния. Но в таком варианте звук пишется с сильным эхом комнаты. Т.е. так, как слышно флейту со стороны. Скорее всего при этом спектры изменяются. В любом случае запись "на коленке" низкой точности.

Re: (Таблица И. Фишера) Игра на блокфлейте в нестандартном диапазоне и с динамикой
 

ИМХО главное, чтоб звучало красиво.. Предполагаю, что 3-тий график соответствует самому лучшему звучанию в эксперименте?
То есть нота третьей октавы с коленкой - это самая сильная вторая гармоника, как и все ноты второй октавы?

Re: (Таблица И. Фишера) Игра на блокфлейте в нестандартном диапазоне и с динамикой
 

Графики ноты до: 1, 2, 3я октавы.
На третьем графике нота со стандартной аппликатурой:
о *ОО|**ОО
Звук довольно резкий. На спектре много дополнительных обертонов (не гармонических).

Re: (Таблица И. Фишера) Игра на блокфлейте в нестандартном диапазоне и с динамикой
 

Я правильно понимаю, что пики слева направо - это обертона 0, 1,2 ?
У первой октавы самым высоким должен быть первый пик (а там самый сильный второй), у второй - второй( а он там слабый), у третьей (с передувом) третий. Однако третий пик на 3-ем графике слабый..

Мне кажется, в эксперименте что-то не то, надо повторить...
Кстати, дайте ссылку, где можно скачать программу для этих графиков - я тоже подключусь к экспериментам..

Все-таки, очень интересно почему ноты 3-ей октавы "с коленкой" значительно более легкие для взятия, чем соседние третьей же октавы без коленки?

Re: (Таблица И. Фишера) Игра на блокфлейте в нестандартном диапазоне и с динамикой
 

График частотной характеристики, пики это гармоники (или обертоны).

Где первая октава первый пик самый сильный (он до конца не прорисовался, доходит до 0 дБ). Этот звук полностью соответствует теоретическому ряду гармоник (т.е. все обертоны идут через правильный интервал, который равен частоте ноты). До первой октавы имеет частоту (по ля 440) f = 262 Гц (округленно). Первый обертон будет 2*f, дальше 3*f, 4*f...
Для ноты до первой октавы график соответствует этому ряду.

График до второй октавы. f = 523 Гц. Видно несколько обертонов, которые в гармонический ряд не входят (маленький пик после 1 кГц, после 2 кГц и перед 3 кГц).

Для ноты до 3ей октавы f = 1047 Гц. Т.е. обертоны идут приблизительно через 1кГц. В звуке присутствует много дополнительных обертонов. Как будто одновременно звучит и до второй октавы. В принципе эти обертоны строят (в октаву), поэтому звук сильно не портится.

Re: (Таблица И. Фишера) Игра на блокфлейте в нестандартном диапазоне и с динамикой
 

Ааа теперь понял - ноль наверху :-D

Re: (Таблица И. Фишера) Игра на блокфлейте в нестандартном диапазоне и с динамикой
 

дБ это относительные и логарифмические единицы измерения. Т.е. этот график выдается относительно какого-то уровня звукового давления. При записи может применяться нормализация или автоматическая регулировка уровня. Тогда шкала вообще ни к чему не привязана. Можно оценить относительную громкость гармоник. (Ноль это максимальное значение по шкале; -60 дБ - фоновый шум в помещении.)

Re: (Таблица И. Фишера) Игра на блокфлейте в нестандартном диапазоне и с динамикой
 

Вообще-то напутал вообще всё. :) Вообще всё. У духовых нет никаких "столбов" воздуха, у них вообще нет звучащего тела, а про «гармоники, которые идут с конца» - вообще туши свет.

Даже не пытайся анализировать спектрограмму. Спектрограмма без временной составляющей - ничто. Спектрограмма без осцилограммы - ничто. Твои спектрограммы построены действительно ненадлежащим образом. Они тупо обрезанные, во-вторых - без должной детализации. Ты получишь результат типа "красные автомобили ездят быстрее зеленых, и чтобы моя машина ездила

Музыкант может легко прожить (да не просто легко, а быть очень успешным музыкантом) без знания акустики инструмента. Ему она не нужна. И они все живут без этого. Их цель - просто играть.
У изготовителей музыкальных инструментов накоплено большое количество практических примеров типа "конструкция инструмента":"тембр/технические возможности", но они тоже ни в зуб ногой в физике (яркий пример приведенный тобой http://www.flute-a-bec.com/acoustiquegb.html). И они тоже успешно живут. Исключение - конструкторы (!) музыкальных инструментов в компаниях с долгой историей (Сэлмеры, Ямахи, Стейнвэи). Изготовитель тоже прекрасно может прожить и без акустики. Нет должных требований со стороны музыкантов - нет и потребности в шлифовке знаний.
У физиков (некоторых) есть необходимое понимание процесса. На http://www.phys.unsw.edu.au/music/flute/, например, вообще звукообразование флейты представлено через "крылообразную" аэродинамику с "подъемной силой". У физиков есть оборудование для проведения опытов, но нет никакой практической привязки к инструменту, и получается "знание ради знания".

Потому среди всех причастных к практическому (целенаправленному) изучения тембров - лишь десяки персон по всему миру. Среди самых просвещенных - органисты, которые, как правило, вырастают из музыкантов, вынуждены быть подкованными в акустике), вынуждены постоянно экспериментировать с конструкцией. Есть много товарищей, которые благодяря длительной практике занимают промежуточные позиции. Например, Галвей - тот консультирует некоторых изготовителей флейт, выступает тестером. Он перепробовал кучу инструментов, ему далеко за полтинник. Все (!) нововведения духовых прошлых веков, касающиеся конструкции инструментов сделаны людьми, которые совмещали музыкальную деятельность с изготовлением.

Потому, чтобы получить целостную не разрозненную (и именно поэтому - всегда ошибочную) картину, нужно:
- пробовать десятки разных дудок, нарабатывать тембральный слух - просто будешь слышать то, что потом будешь анализировать. Тембральный слух, как составляющая слуха - один из последних по значимости для музыканта, и нарабатывается долго. Чем гибче инструмент в плане тембра, тем лучше исполнитель развивает тембральные аспекты слуха. Самые продвинуты - скрипачи, тростевики. Блокфлейта - очень негибкая.
- слушать много музыки. Это культурологический аспект, в котором тембр и техника привязываются к стилю. Вот например, Тромбонисту хочется слышать такое-то произведение сыгранным на таких-то блокфлейтах. Он у себя в Германии их там переслушал, перепробовал сотни, и у него эта привязка в голове есть.
- играть музыку иразговаривать с музыкантами по поводу их выбора того или иного инструмента. Это осознание параметра технических возможностей инструментов, того, что музыкант чаще ориентируется не столько на "каким тембром", сколько на "возможно", "удобно".
- самостоятельно конструировать, модифицировать, изготавливать, ломать их. Свистковые флейты трудно модифицировать, фактически ты их ломаешь при модификации. С другой стороны, на свистковых флейтах есть фиксация гидродинамических условий звукообразования (виндвей, окно свистковое, лабиальная зона), а у безсвистковых - нет, их трудно измерить.
- изучать акустику, и не с картинок спектра, а с учебника механики за какой-то там класс. Что такое волна, отражения, интерференции, звуковые волны, звуковое давление, интенсивность, интерференция, отражение. Лишь потом – статьи от органистов.
- исследовать звуки разных флейт, и здесь нужно несколько (!) прог-анализаторов, заниматься вырезанием гармоник, усилением/ослаблением, вычислением соотношений, фазовых моментов, и на основе тембрального слуха определять, какие «составляющие» звука инструмента как влияют на восприятие тембра (а последнее – это психоакустика).

Мне в этом плане "повезло" (именно в кавычках). Людей с достаточным опытом вокруг меня не было, а стали появляться лишь после того, как «уже поздно». Панфлейта - это инструмент, который невозможно испортить модификациями. Потому я на одной панфлейте изучал сразу несколько вариаций инструмента. Панфлейта – это «примитивная акустика», и на ней очень активно используются приёмы, «обычные» для панфлейты (игра полутонов, «румынское» вибрато), которые крайне необычны для всех прочих флейт. Записывать отдельные звуки – легко (точка излучения одна у трубки).

Ладно. Допустим, ты прошел весь этот путь, голова набита инфой, слух тембральный хорошо развил. Что ты, как любитель-исполнитель, получаешь в результате всех затрат времени? Да ничего, кроме умения осознанно заказать инструмент. То есть, ты можешь представить, чего ты от дудки хочешь в тембрально-техническом плане, и сформировать изготовителю жесткие условия исполнения инструмента, который тебе нужен. Всё. Больше ты ничего не получаешь. Ну, возможен вариант еще повышения ЧСВ и появится возможность осознанной педагогической деятельности в этом аспекте: какую дудку для чего выбрать.

Потому доброе, откровенное, от души пожелание – не касайся, оно того не стоит. К тебе рано или поздно придут нужные дудки. Если ты таки захочешь всю эту массу в уши и глаза запихивать – я лично тебе помогу первые шаги сделать. Все, что между двумя этими позициями – это чистый фен-шуй, лечение ауры по фотографиям, разговоры о духовности, «столбы воздуха» и к действительности никакого отношения иметь не будет.


-----

Да, запись вблизи и на расстоянии отличаются. Да, в идеальных условиях усредненная спектральная картина сигналов, имеющих источник рядом и на отдаленнии-разные. Высокочастотные сигналы очень быстро гаснут, преодолевая вязкость воздуха. Но в твоем случае сказывается чувствительность микрофона. Нужны записи в соответствующих условиях на соответствующем оборудовании.

Re: Спектрограммы блокфлейтового звука
 

Акустика флейты сложна. Лично уже запутался.

Работу флейты (или органной трубы) объясняют, как модель трубки. С обоих концов происходит частичное излучение звука в окружающую среду и частичное отражение звуковой волны назад.

С гармониками и физикой излучения звука флейты похоже все напутал.

Кто разбирается в физике.
Вопросы:
С обоих концов звук излучается одинаковый? Или спектры разные? Есть ли разница и в чем она?

В любом случае спектры звука познавательны. Можно лучше понять особенности инструмента и тембра.

Очередная порция графиков. Нота ре (D4, D5, D6). Ре третьей октавы в двух вариантах. Сначала идет вилочная аппликатура (для инструмента это o *O*|Oo*1). Потом аппликатура с приоткрытиями левой рукой, звук лучше (о ооо|Оо*1) (график вообще нормальный и гладкий).

Можно сделать вывод, что для третьей октавы лучше всего приоткрытия или коленка (правда не пробовал и для тенора это плохо подходит). Вообще звук близкий к второй октаве, инструмент не плохо звучит до фа-диеза третьей (это рекомендуемый диапазон инструмента). (Просто мне такие высокие и громкие звуки не очень нравятся.)

Re: Спектрограммы звука и нужность их исполнителю
 

Не очень понятно, чего хочет добиться автор темы... Все это как-то напомниает исследование на тему диаграммы направленности антенн: кардиоиды, суперкардиоиды...
Если подходить к музыке подобным образом, то места в концертном зале должны быть сертифицированы в плане спектрограммы исполняемого произведения... И, наверное, для каждого инструмента...
Но хорошую музыку слышают не обращая внимание на положение в пространстве той же флейты... (а вдруг надо еще и магнитные полюса учитывать?..)
Может быть все-таки не стоит превращаться в "легендарного" Сальери?...
Акустика флейт (в смысле расчетные частоты) неплохо описана в Справочнике Л.А. Кузнецова "Акустика музыкальных инструментов" и сводится к закону Ома для пневматической системы... Параллельное и последовательное включение акустических импендансов (т.е. сопротивлений).
Что же касается всех этих спектрограмм - исследования по формантным частотам проводились довольно давно и существуют таблицы практически по всем основным инструментам. Но если бы было все так просто, то все синтезаторы давно уже синтезировали бы звук, как в 70-х, а не использовали сэмплы живых инструментов...